• 제목/요약/키워드: Closed-Loop System

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논문 : 외란 관측기를 이용한 대기권 재진입 궤적 추종성능 향상 (Papers : Improvement of Tracking Performance for Re - Entry Trajectory via the Disturbance Observer)

  • 이대우;조겸래
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.75-81
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    • 2002
  • 재진입 제어계에서는 항력가속도의 시간미분을 해석적으로 추정하므로 오차가 발생되기 쉽다. 더구나, 극초음속 영역에서의 정확한 항력계수 추정의 어려움과 스케일 고도의 비현실성도 정상상태오차의 원인이 된다. 우주왕복선의 경우, 제어계에 항력가속도 오차의 적분항을 첨가함으로서 정상상태 오차를 줄이는 방법을 취하였지만 페루프 시스템에 다극점을 갖게 하여 현대적인 제어기 합성에 어려움을 가져다 준다. 그러므로, 본 논문에서는 해석적 계산에 의해서 항력가속도 시간미분에 포함된 오차를 추정하고, 그 추정오차를 이용해 항력가속도 시간미분을 보정함으로써 정상상태 오차를 줄이는 방법인 외란 관측기의 설계를 제안하고자 한다. 결과로는 32개의 기준궤적을 대상으로 대기권 재진입 시스템의 성능을 검증해 본다.

LQR 제어이득의 효율적 산정에 의한 능동텐던 구조물의 최적화 (Optimization of Active Tendon Controlled Structures by Efficient Solution of LQR Control Gain)

  • 조창근;권준명;정인규;박문호
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.73-80
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    • 2008
  • 본 논문의 목적은, LQR 제어이득의 효율적 산정에 의한 지진하중을 받는 빌딩 구조물의 능동지진제어를 위하여 능동텐던 장치를 적용한 구조물의 지진응답제어를 위한 최적화 방법을 제시한 것이다. 텐던을 이용한 구조물 지진응답제어 문제의 정식화를 위해 Ricatti 폐회로 제어이론 및 위상보정에 의한 시간지연현상을 도입하였으며, 상태방정식의 해를 산정하기 위해 전달 행렬을 이용한 수치해석법을 이용 사다리꼴적분법에 의해 상태벡터의 해를 산정하였다. 성능지수의 최적화를 위해, 최소 가중행렬비를 설계변수로, IBC 2000의 허용층간변위 규정과 텐던의 최대제어력을 제약조건으로 하여, SUMT 기법에 의해 최적 해를 산정토록 최적제어 프로그램을 개발하였다. 8층 빌딩구조물에 대한 적용 예에서, 최적제어를 적용한 시스템이 비제어 시스템에 비해 층간제어효과가 우수하고, 일정 가중행렬비 적용 제어시스템에 비해 낮은 성능지수가 요구되었다.

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An Adaptive Complementary Sliding-mode Control Strategy of Single-phase Voltage Source Inverters

  • Hou, Bo;Liu, Junwei;Dong, Fengbin;Mu, Anle
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권1호
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    • pp.168-180
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    • 2018
  • In order to achieve the high quality output voltage of single-phase voltage source inverters, in this paper an Adaptive Complementary Sliding Mode Control (ACSMC) is proposed. Firstly, the dynamics model of the single-phase inverter with lumped uncertainty including parameter variations and external disturbances is derived. Then, the conventional Sliding Mode Control (SMC) and Complementary Sliding Mode Control (CSMC) are introduced separately. However, when system parameters vary or external disturbance occurs, the controlling performance such as tracking error, response speed et al. always could not satisfy the requirements based on the SMC and CSMC methods. Consequently, an ACSMC is developed. The ACSMC is composed of a CSMC term, a compensating control term and a filter parameters estimator. The compensating control term is applied to compensate for the system uncertainties, the filter parameters estimator is used for on-line LC parameter estimation by the proposed adaptive law. The adaptive law is derived using the Lyapunov theorem to guarantee the closed-loop stability. In order to decrease the control system cost, an inductor current estimator is developed. Finally, the effectiveness of the proposed controller is validated through Matlab/Simulink and experiments on a prototype single-phase inverter test bed with a TMS320LF28335 DSP. The simulation and experimental results show that compared to the conventional SMC and CSMC, the proposed ACSMC control strategy achieves more excellent performance such as fast transient response, small steady-state error, and low total harmonic distortion no matter under load step change, nonlinear load with inductor parameter variation or external disturbance.

지하수를 이용한 지열 냉난방시스템의 경제성 및 이산화탄소 저감량 분석 (Analysis of Economic Feasibility and Reductions of Carbon Dioxide Emission of Geothermal Heating and Cooling System using Groundwater)

  • 김진성;송성호;정교철;차장환
    • 지질공학
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    • 제25권4호
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    • pp.599-612
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    • 2015
  • 신재생에너지는 지금까지 화석연료의 잔량과 환경적인 면에서 그 중요성이 부각되었지만, 경제성에 대한 요구도 점차 커져가고 있다. 특히, 지열 냉난방시스템은 초기 투자비가 큰 점이 단점으로 부각되어 경제성 분석을 통한 결과 제시가 더욱 중요해지고 있다. 따라서 본 연구에서는 지열 냉난방시스템의 경제성과 이산화탄소 발생량을 경유보일러, 도시가스 보일러, 수직밀폐형 및 SCW형의 4가지 방식으로 비교하여 분석을 수행하였다. 생애주기비용분석 결과, 지열 냉난방시스템의 경제성이 높게 나타났으며, 이중 SCW형 지열 냉난방시스템을 이용하는 경우 절감액이 가장 높은 것으로 분석되었다. 또한 이산화탄소 발생량 분석 결과, SCW형 지열 냉난방시스템을 적용할 때 저감량이 가장 크게 나타났다. 따라서 본 연구결과에서 제시된 분석 결과를 대규모 시설농업단지나 간척지에 적용 시 많은 비용을 절감할 수 있을 것으로 판단된다.

촬상관타입의 원격모듈화 내방사선 카메라시스템 연구 (The Study on the Radiation-Proof Video Camera system Remote Module of the Tube type)

  • 백동현
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.793-799
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    • 2018
  • CCD카메라는 방사선에 쉽게 열화되어 고방사선구역에서는 촬상관을 이용한 일체화된 카메라가 사용되고 있다. 이를 방사선에 강한 전자부품을 사용한 카메라헤드부와 방사선에 약한 TR, IC등을 사용한 원격제어부로 분리제작한 내 방사선 카메라시스템을 구현하였다. 실험결과 전자부품 중 가장 먼저 손상된 것은 수평 및 수직 동기 발생 IC이었으며 $2{\times}10^5{\sim}10^6rad$의 방사선이 누적되면 정상적인 기능이 상실됨을 확인하였다. 또한 원격화를 위한 신호전송 케이블은 입출력 버퍼회로를 부가하고 쉴드와 케이블의 폐루프면적을 감소시켜 신호 손실보정 및 노이즈를 제거하였다. 따라서 전체의 시스템을 교체하는 것이 아니라 카메라 헤드부분만을 교체하여 사용할 수 있으므로 실용적이며 관리 유지비용이 많이 절감 될 것으로 기대된다.

CR의 송신 전력 제어를 위한 게임 이론 연구 (Game Theory for Transmission Power Control of Cognitive Radio)

  • 황인관;이령경;조해근;임연준;고은경;송명선
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.448-454
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    • 2007
  • 본 논문에서는 CR(Cognitive Radio)의 가장 적합한 인공지능 기술로 주목받고 있는 게임 이론을 전력 제어 방식에 적용해 CDMA 시스템 기반의 사용효율과 효용에 대한 성능 평가 결과를 제시하였다. 사용자와 네트워크 동시 최적화를 위한 효용함수식을 정의하였으며 모의실험을 통해 FOM(Figure of Merit)과 형평성(Fairness)에서 기존의 폐루프 전력 제어 방식보다 월등한 성능을 입증하였다. 또한 게임 이론을 적용한 전력 제어 방식은 통신 환경을 인지하고 연산하여 적합한 최적의 서비스를 제공하는 CR의 여러 분야에 확장 적용 가능함을 제시하였다.

공급사슬상의 분산 제조 시스템의 통합생산계획에 관한 연구 (A Study on Integrated Production Planning of Distributed Manufacturing Systems on Supply Chain)

  • 고도성;양영철;장양자;박진우
    • 산업공학
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    • 제13권3호
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    • pp.378-387
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    • 2000
  • As the globalization of manufacturing companies continues, the scope of dependence between these companies and distributors, and other suppliers are growing very rapidly since no one company manufactures or distributes the whole product by themselves. And, the need to increase the efficiency of the whole supply chain is increasing. This paper deals with a multi-plant lot-sizing problem(MPLSP) which happens in a decentralized manufacturing system of a supply chain. In this study, we assume that the whole supply chain is driven by a single source of independent demand and many levels of dependent demands among manufacturing systems in the supply chain. We consider setup cost, transportation cost and time, and inventory holding cost as a decision factor in the MPLSP. The MPLSP is decomposed into two sub-problems: a planning problem of the whole supply chain and a lot-sizing problem of each manufacturing system. The supply chain planning problem becomes a pure linear programming problem and a Generalized Goal Decomposition method is used to solve the problem. Its result is used as a goal of the lot-sizing problem. The lot-sizing problem is solved using the CPLEX package, and then the coefficients of the planning problem are updated reflecting the lot-sizing solution. This procedure is repeated until termination criteria are met. The whole solution process is similar to Lagrangian relaxation method in the sense that the solutions are approaching the optimum in a recursive manner. Through experiments, the proposed closed-loop hierarchical planning and traditional hierarchical planning are compared to optimal solution, and it is shown that the proposed method is a very viable alternative for solving production planning problems of decentralized manufacturing systems and in other areas.

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임펄스전류에 의한 토양의 절연파괴특성 (Breakdown Characteristics of Soils Caused by Impulse Currents)

  • 이복희;이강수;김회구
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.103-109
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    • 2010
  • 이 논문은 동축원통형 전극계에서 임펄스전류에 의한 토양의 절연파괴특성에 관한 것으로 4종의 토양에 대한 절연파괴전압과 전류를 측정하고, 절연파괴를 일으키는 전계의 세기, 절연파괴까지의 지연시간과 전압-전류곡선을 분석하고 검토하였다. 그 결과, 절연파괴전압과 전류 파형은 토양입자의 크기에 의존하며, 자갈과 모래의 절연파괴 전압과 전류 파형은 마사토와 황토의 파형과는 다르게 나타났다. 절연파괴를 일으키는 전계의 세기는 자갈, 모래, 황토, 마사토의 순으로 높았으며, 모든 시료의 전압-전류곡선은 ${\infty}$모양의 교차폐곡선을 나타내었다. 또한 자갈과 모래의 절연파괴까지의 시간지연은 마사토나 황토보다 길게 나타났다. 본 연구 결과는 토양의 이온화를 고려하여 낙뢰전류가 입사되는 접지전극시스템의 과도적 성능의 향상을 위한 설계에 유용한 정보가 될 것이다.

입력지연을 갖는 이산시간 선형시스템을 위한 예측기 피드백 제어기의 강인성 해석 (Robustness Analysis of Predictor Feedback Controller for Discrete-Time Linear Systems with Input Delays)

  • 최준영
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.1265-1272
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    • 2019
  • 본 논문에서는 상수 입력지연을 갖는 이산시간 선형시스템을 위한 기존의 예측기 피드백 제어기의 구조적 모델 불확실성에 대한 강인성을 해석한다. 상수 입력지연을 1차 PdE (Partial difference Equation)로 모델링하여 입력지연을 PdE 상태변수로 대체하고 백스테핑 변환을 적용하여 목표 시스템을 구축한다. 목표 시스템을 기반으로 전체 상태변수를 포함하는 명시적 리아푸노프 함수를 구성하여 안정성이 유지되는 구조적 모델 불확실성의 최대 크기의 존재를 증명하고 예측기 피드백 제어기의 강인성을 확립한다. 모의실험을 통하여 모델 불확실성이 존재하는 경우에도 닫힌 루프 시스템의 안정성이 유지되는 것을 예증하고 예측기 피드백 제어기의 강인성을 검증한다.

고차 불확실 시스템을 위한 시변 슬라이딩 평면의 설계 (Design of Time-varying Sliding Surface for Higher-order Uncertain Systems)

  • 김가규;최봉열
    • 전자공학회논문지S
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    • 제36S권6호
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    • pp.37-44
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    • 1999
  • 본 논문에서는 고차 불확실 시스템의 빠르고 견실한 추적을 위해 시변 다중근을 가지는 새로운 슬라이딩평면을 제안한다. 다중근은 슬라이딩 모드에서의 폐루프 시변 시스템을 안정화시키면서 목표로 하는 근을 향해 이동한다. 초기 다중근은 초기 오차에 대해 평면의 평행이동 거리가 최소화되도록 얻어지고 평면이 초기오차를 지나도록 절편이 생성된다. 허용되는 입력 하에서 빠른 평면의 평행이동과 다중근의 이동은 오차 수렴 속도가 증가될 수 있게 해준다. 제안되는 슬라이딩 모드 제어는 오차가 초기 시간부터 항상 슬라이딩 평면에 머물도록 하여 시스템은 매개변수 불확실성과 외란에 대해 더욱 둔감하게 해준다. 모의 실험에서 기존 방식과의 비교를 통해 제안된 타당성이 입증된다.

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